RU2716944C1 - Rotor blade of wind-driven power plant - Google Patents

Rotor blade of wind-driven power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2716944C1
RU2716944C1 RU2018145050A RU2018145050A RU2716944C1 RU 2716944 C1 RU2716944 C1 RU 2716944C1 RU 2018145050 A RU2018145050 A RU 2018145050A RU 2018145050 A RU2018145050 A RU 2018145050A RU 2716944 C1 RU2716944 C1 RU 2716944C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blade
rotor
relative
radius
profile
Prior art date
Application number
RU2018145050A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ральф МЕССИНГ
Original Assignee
Воббен Пропертиз Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Воббен Пропертиз Гмбх filed Critical Воббен Пропертиз Гмбх
Application granted granted Critical
Publication of RU2716944C1 publication Critical patent/RU2716944C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/0608—Rotors characterised by their aerodynamic shape
    • F03D1/0633—Rotors characterised by their aerodynamic shape of the blades
    • F03D1/0641—Rotors characterised by their aerodynamic shape of the blades of the section profile of the blades, i.e. aerofoil profile
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/0608—Rotors characterised by their aerodynamic shape
    • F03D1/0633—Rotors characterised by their aerodynamic shape of the blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05B2240/301—Cross-section characteristics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: invention relates to rotor blade of aerodynamic rotor of wind-driven power plant. Rotor blade of aerodynamic rotor of wind-driven power plant with rotation axis of rotor and outer radius, containing blade shank for attachment to rotor hub, end part of blade turned from blade root, longitudinal axis of blade passing from blade root to blade end part, blade leading edge directed forward relative to direction of rotor blade movement, blade rear edge directed backward relative to direction of rotor blade movement and profile section varying along blade longitudinal axis, wherein each cross-section of the profile has a profile chord extending from the leading edge of the blade to the rear edge of the blade, and each profile chord has an installation angle as an angle to the rotor plane, wherein this angle of installation from the blade root to the blade end portion first decreases in the inner area of the blade facing the blade root, increases again in the middle area of the blade and decreases again in the area of the end part of the blade facing the end part of the blade, wherein the installation angle increases in the middle region of the blade having a relative radius in range of 35 % to 60 % relative to the outer radius.
EFFECT: invention is aimed at optimization of weight and characteristics of flow separation for rotor blades.
12 cl, 6 dwg

Description

Данное изобретение касается роторной лопасти ротора ветроэнергетической установки. Далее, данное изобретение касается соответствующего ротора ветроэнергетической установки. Кроме того, данное изобретение касается соответствующей ветроэнергетической установки.The present invention relates to a rotor blade of a rotor of a wind power installation. Further, the present invention relates to a corresponding rotor of a wind power installation. In addition, the present invention relates to a corresponding wind power installation.

Ветроэнергетические установки широко известны, и в настоящее время наиболее часто встречающимся типом ветроэнергетических установок является так называемая ветроэнергетическая установка с горизонтальной осью вращения. У такой ветроэнергетической установки ротор с роторными лопастями, расположенными, по существу, в плоскости ротора, вращается, по существу, вокруг горизонтальной оси вращения. Как правило ветроэнергетические установки рассчитываются на среднюю скорость ветра, причем длина, соответственно, радиус роторных лопастей, а также средняя скорость ветра в месте установки ветроэнергетической установки находятся во взаимосвязи с мощностью, вырабатываемой этой ветроэнергетической установкой.Wind turbines are widely known, and currently the most common type of wind turbines is the so-called wind turbines with a horizontal axis of rotation. In such a wind power installation, a rotor with rotor blades located essentially in the plane of the rotor rotates essentially around a horizontal axis of rotation. As a rule, wind power plants are calculated for the average wind speed, and the length, respectively, of the radius of the rotor blades, as well as the average wind speed at the installation site of the wind power installation are in correlation with the power generated by this wind power installation.

Специалисты обозначают положение на роторной лопасти в продольной оси роторной лопасти как радиус соответствующего положения относительно внешнего радиуса ротора. Благодаря этому соответствующее положение на роторной лопасти может быть указано как радиус со значением в диапазоне от 0 до 1. Использование радиуса для описания положения вдоль роторной лопасти основано на том, что роторные лопасти для их применения по прямому назначению предназначены для монтажа на роторе ветроэнергетической установки. Роторные лопасти, таким образом, всегда жестко связаны с ротором, так что использование радиуса привлекается в качестве эталонной величины. Нормированный радиус в центре ротора, т.е. на оси вращения ротора имеет значение 0 (ноль). На концевой части лопасти, которая характеризуется точкой ротора, лежащей дальше всего снаружи, нормированный радиус имеет значение 1 (один).Specialists designate the position on the rotor blade in the longitudinal axis of the rotor blade as the radius of the corresponding position relative to the outer radius of the rotor. Due to this, the corresponding position on the rotor blade can be indicated as a radius with a value in the range from 0 to 1. The use of the radius to describe the position along the rotor blade is based on the fact that the rotor blades for their intended purpose are intended for mounting on the rotor of a wind power installation. The rotor blades are thus always rigidly connected to the rotor, so that the use of the radius is involved as a reference value. The normalized radius in the center of the rotor, i.e. on the axis of rotation of the rotor has a value of 0 (zero). On the end part of the blade, which is characterized by the point of the rotor lying farthest from the outside, the normalized radius has a value of 1 (one).

Чтобы сделать экономически привлекательными места с небольшими средними скоростями ветра, постоянно увеличивают длины, соответственно, радиусы роторных лопастей во вновь разрабатываемых ветроэнергетических установках. При проектировании роторной лопасти для ветроэнергетической установки геометрией роторной лопасти в сочетании с профилями задаются аэродинамические свойства роторной лопасти. Важными геометрическими параметрами проекта роторной лопасти являются хорда лопасти, толщина лопасти, получающаяся отсюда относительная толщина лопасти, а также геометрический угол установки. Аэродинамические свойства роторной лопасти, по существу, зависят от формы, т.е. от геометрии профиля роторной лопасти. Сечение профиля характеризует при этом вертикальное сечение роторной лопасти относительно продольной оси роторной лопасти. Из-за окружной скорости, изменяющейся с радиусом роторной лопасти, и тем самым, также изменяющегося угла набегания целесообразно изменять и форму сечения профиля с радиусом, становящимся все больше, т.е. согласовывать с изменяющейся окружной скоростью.To make places with low average wind speeds economically attractive, the lengths, respectively, of the radii of the rotor blades in the newly developed wind power plants are constantly increasing. When designing a rotor blade for a wind power installation, the geometry of the rotor blade in combination with the profiles sets the aerodynamic properties of the rotor blade. Important geometrical parameters of the design of the rotor blade are the chord of the blade, the thickness of the blade, the resulting relative thickness of the blade, as well as the geometric installation angle. The aerodynamic properties of the rotor blade essentially depend on the shape, i.e. from the geometry of the profile of the rotor blade. In this case, the profile section characterizes the vertical section of the rotor blade relative to the longitudinal axis of the rotor blade. Due to the peripheral speed changing with the radius of the rotor blade, and thereby also the changing angle of incidence, it is advisable to change the shape of the section of the profile with the radius becoming larger, i.e. align with changing peripheral speed.

Такой профиль в направлении движения, т.е. в окружном направлении роторной лопасти имеет переднюю кромку профиля и заднюю кромку профиля, обращенную к передней кромке профиля. Передняя кромка профиля, которая может обозначаться также как носок профиля, характеризуется радиусом передней кромки, который обозначается как радиус носка, причем задняя кромка профиля обычно сходится в острый угол. Соединительная прямая от передней кромки профиля до задней кромки профиля называется хордой профиля. Расстояние от передней кромки профиля до задней кромки профиля называется глубиной профиля.Such a profile in the direction of motion, i.e. in the circumferential direction of the rotor blade has a leading edge of the profile and a trailing edge of the profile facing the leading edge of the profile. The leading edge of the profile, which may also be referred to as the toe of the profile, is characterized by the radius of the leading edge, which is referred to as the radius of the toe, and the trailing edge of the profile usually converges into an acute angle. The connecting line from the leading edge of the profile to the trailing edge of the profile is called the profile chord. The distance from the leading edge of the profile to the trailing edge of the profile is called the depth of the profile.

Наибольшая протяженность между верхней стороной профиля, стороной всасывания и нижней стороной профиля, напорной стороной, называется толщиной профиля. Отношение толщины профиля к глубине профиля обозначается как относительная толщина профиля. Эта относительная толщина профиля получается большой, если профиль имеет большую толщину и/или небольшую глубину.The greatest length between the upper side of the profile, the suction side and the lower side of the profile, the pressure side, is called the thickness of the profile. The ratio of the thickness of the profile to the depth of the profile is indicated as the relative thickness of the profile. This relative thickness of the profile is large if the profile has a large thickness and / or shallow depth.

В рабочем режиме воздух обтекает профиль. При этом результирующее направление, с которого воздух попадает на переднюю кромку профиля, обозначается как направление набегания. Это результирующее направление складывается из окружной скорости профиля и скорости ветра, попадающего на ветроэнергетическую установку, и направления ветра. Угол между хордой профиля и направлением набегания при этом обозначается как установочный угол профиля.In operating mode, air flows around the profile. In this case, the resulting direction from which air enters the leading edge of the profile is denoted as the direction of run-in. This resulting direction is made up of the circumferential velocity of the profile and the speed of the wind falling on the wind power installation, and the direction of the wind. The angle between the chord of the profile and the direction of ramp-up is then designated as the installation angle of the profile.

Профиль рассчитывается в отношении определенного рабочего диапазона, в котором этот профиль должен работать. Рабочий диапазон при этом характеризуется в том числе ожидаемой скоростью набегания потока. Расчет профиля производится также и в отношении максимального установочного угла. Поскольку вследствие более высокой окружной скорости это результирующее направление набегания потока и его скорость меняются, то меняется из-за этого и установочный угол профиля. Локальный установочный угол устанавливает, наконец, локальные подъемную силу и сопротивление роторной лопасти. Прежде всего, следует обращать внимание на то, что локальный установочный угол в любом рабочем режиме ветроэнергетической установки меньше, чем локальный положительный угол срыва потока, при котором обычно подъемная сила сильно падает, а сопротивление значительно возрастает, и тем самым аэродинамические показатели заметно ухудшаются.A profile is calculated in relation to a specific operating range in which this profile should operate. The working range is characterized, among other things, by the expected flow rate. The profile is also calculated with respect to the maximum installation angle. Since, due to a higher peripheral speed, this resulting flow direction and its velocity change, the installation angle of the profile also changes. The local installation angle finally establishes the local lifting force and drag of the rotor blade. First of all, you should pay attention to the fact that the local installation angle in any operating mode of a wind power installation is less than the local positive flow stall angle, at which usually the lifting force drops significantly and the resistance increases significantly, and thereby the aerodynamic performance deteriorates noticeably.

Под положительным срывом потока понимается состояние потока, при котором при положительных эффективных установочных углах отрывается поток со стороны всасывания профиля. Этот отрыв при корректно рассчитанных профилях начинается на задней кромке профиля и по мере возрастания эффективных установочных углов перемещается в направлении передней кромки профиля. Это состояние потока можно предотвратить посредством расчета роторной лопасти, в частности, за счет подходящего выбора угла установки для каждого режима эксплуатации ветроэнергетической установки.By positive flow stall is meant a flow state in which, at positive effective installation angles, the flow is torn off from the suction side of the profile. With correctly calculated profiles, this separation begins at the trailing edge of the profile and, as the effective installation angles increase, it moves in the direction of the leading edge of the profile. This flow condition can be prevented by calculating the rotor blade, in particular by appropriate selection of the installation angle for each operating mode of the wind power installation.

Посредством закрутки роторной лопасти угол установки приводится в соответствие с условиями обтекания. Угол установки при этом понимается как угол между хордой профиля и плоскостью ротора в нерабочем состоянии.By twisting the rotor blade, the installation angle is brought into line with the flow conditions. The installation angle is understood as the angle between the chord of the profile and the plane of the rotor in the idle state.

Современные ветроэнергетические установки имеют так называемые устройства для регулирования угла атаки, с помощью которых установочный угол профиля во время работы может быть изменен, причем вся роторная лопасть поворачивается вокруг продольной оси роторной лопасти. Проще говоря, с помощью таких устройств для регулирования угла атаки изменяется угол установки роторной лопасти.Modern wind power plants have so-called devices for adjusting the angle of attack, with which the installation angle of the profile during operation can be changed, and the entire rotor blade rotates around the longitudinal axis of the rotor blade. Simply put, with the help of such devices for adjusting the angle of attack, the angle of installation of the rotor blade is changed.

При увеличении длины, соответственно, радиуса роторной лопасти должны также согласовываться и механические свойства, чтобы, например, обеспечивалась достаточная жесткость роторной лопасти, которая оказывает влияние на аэродинамические свойства роторной лопасти. Простое усиление роторной лопасти ведет, однако, к значительному увеличению веса роторной лопасти.With an increase in the length, respectively, of the radius of the rotor blade, the mechanical properties must also be coordinated, so that, for example, sufficient rigidity of the rotor blade is provided, which affects the aerodynamic properties of the rotor blade. A simple reinforcement of the rotor blade, however, leads to a significant increase in the weight of the rotor blade.

Немецкое патентное ведомство при проведении информационного решерша по приоритетной заявке выявило следующие публикации, раскрывающие уровень техники: DE 10 2008 052 858 A1, DE 10 2009 060 650 A1, US 2014/0119915 A1, US 2014/0286787 A1, EP 0 100 131 A1 и EP 2 840 255 A2.The German Patent Office, when conducting an information resolver on a priority application, revealed the following publications disclosing the prior art: DE 10 2008 052 858 A1, DE 10 2009 060 650 A1, US 2014/0119915 A1, US 2014/0286787 A1, EP 0 100 131 A1 and EP 2 840 255 A2.

Таким образом, в основу данного изобретения положена задача решения по меньшей мере одной из вышеуказанных проблем. В частности, предлагается решение для оптимизации веса и характеристики отрыва потока для длинных роторных лопастей. По меньшей мере предложено альтернативное решение для существующих роторных лопастей.Thus, the basis of this invention is the task of solving at least one of the above problems. In particular, a solution is proposed for optimizing the weight and flow separation characteristics for long rotor blades. At least an alternative solution has been proposed for existing rotor blades.

Согласно изобретению предлагается роторная лопасть согласно независимому пункту 1 формулы изобретения.According to the invention, a rotor blade according to an independent claim 1 is provided.

Такая роторная лопасть аэродинамического ротора ветроэнергетической установки с осью вращения ротора и внешним радиусом содержит, таким образом, комель лопасти для крепления на ступице ротора, концевая часть лопасти, обращенная от комля лопасти, продольную ось лопасти, проходящую от комля лопасти к концевой части лопасти, переднюю кромку лопасти, направленную вперед относительно направления движения роторной лопасти, заднюю кромку лопасти, направленную назад относительно направления движения роторной лопасти, и сечения профиля, изменяющиеся вдоль продольной оси лопасти, причем каждое сечение профиля имеет проходящую от передней кромки лопасти до задней кромки лопасти хорду профиля, и каждая хорда профиля имеет угол установки как угол по отношению к плоскости ротора, причем угол установки от комля лопасти к концевой части лопасти сначала падает во внутренней области лопасти, обращенной к комлю лопасти, снова возрастает в средней области лопасти, и снова падает в области концевой части лопасти, обращенной к концевой части лопасти. При этом и в последующем описании изобретения угол установки базируется на режиме эксплуатации с нерегулируемым углом атаки, т.е. на режиме эксплуатации, при котором роторные лопасти не повернуты относительно направления ветра. Такой режим эксплуатации имеет место, в частности, в режиме эксплуатации при неполной нагрузке.Such a rotor blade of an aerodynamic rotor of a wind turbine with an axis of rotation of the rotor and an outer radius contains, therefore, the comel of the blade for mounting on the hub of the rotor, the end part of the blade facing away from the butt of the blade, the longitudinal axis of the blade passing from the butt of the blade to the end of the blade, front the edge of the blade directed forward relative to the direction of movement of the rotor blade, the rear edge of the blade directed backward relative to the direction of movement of the rotor blade, and the section of the profile, varying along the longitudinal axis of the blade, each profile section having a profile chord extending from the leading edge of the blade to the trailing edge of the blade, and each profile chord has an installation angle as an angle with respect to the plane of the rotor, and the installation angle from the blade butt to the end of the blade first falls in the inner region of the blade facing the butt of the blade, increases again in the middle region of the blade, and again falls in the region of the end of the blade facing the end of the blade. In this case and in the following description of the invention, the installation angle is based on the operating mode with an unregulated angle of attack, i.e. in operating mode, in which the rotor blades are not rotated relative to the direction of the wind. This mode of operation takes place, in particular, in the mode of operation at partial load.

К тому же, лопасть может иметь у комля лопасти большой угол установки, значение которого может составлять 60°, (просто как пример). Этот угол установки в таком случае сначала все больше уменьшается к концевой части лопасти. Но еще до достижения концевой части лопасти, а именно в средней области лопасти, угол установки снова возрастает. В сечениях профиля, которые расположены еще дальше к концевой части лопасти, угол установки снова падает, пока он вблизи концевой части лопасти или на концевая часть лопасти не достигнет своего наименьшего значения.In addition, the blade can have a large installation angle at the butt of the blade, the value of which can be 60 ° (just as an example). In this case, this installation angle first decreases more and more towards the end part of the blade. But even before reaching the end of the blade, namely in the middle region of the blade, the installation angle increases again. In sections of the profile, which are located even further to the end part of the blade, the installation angle falls again until it reaches its lowest value near the end part of the blade or on the end part of the blade.

Роторная лопасть закручена, в частности, потому, что путевая скорость каждой точки на роторной лопасти, т.е. и каждого сечения профиля по мере возрастания расстояния от оси вращения увеличивается, и за счет этого локальное направление набегания потока по мере возрастания расстояния от оси вращения непрерывно изменяется. За счет закрутки установочный угол может удерживаться максимально постоянным по всему радиусу.The rotor blade is twisted, in particular, because the ground speed of each point on the rotor blade, i.e. and each section of the profile increases with increasing distance from the axis of rotation, and due to this, the local direction of the flow direction with increasing distance from the axis of rotation is continuously changing. By twisting, the installation angle can be kept as constant as possible over the entire radius.

Было установлено, однако, что предпочтительно удерживать этот установочный угол постоянным не по всему радиусу ротора. При этом было установлено, что важно избегать отрыва потока. Отрыв потока зависит, однако, и от профиля, соответственно, от сечения профиля. В частности, в целом было признано, что толстые профили могут быть склонны к отрыву потока уже при меньших установочных углах, чем это имеет место для более тонких профилей. Для толстых профилей может быть поэтому целесообразно предусматривать меньшие установочные углы, чем для более тонких профилей.It has been found, however, that it is preferable to keep this alignment angle constant over the entire radius of the rotor. It was found that it is important to avoid flow separation. The separation of the flow, however, depends on the profile, respectively, on the cross section of the profile. In particular, it was generally recognized that thick profiles may be prone to flow separation even at lower mounting angles than is the case for thinner profiles. For thick profiles, it may therefore be advisable to provide lower installation angles than for thinner profiles.

На основании этого было предложено, чтобы угол установки снова возрастал в средней области лопасти, и за счет этого локально уменьшался установочный угол. Было установлено, что угол установки, отходящий от оси вращения, сначала падает по мере увеличения расстояния от оси вращения, чтобы учитывать увеличение путевой скорости. В средней области лопасти тогда может, однако, выбираться настолько маленький установочный угол, что он достигается лишь за счет увеличения угла установки. При еще большем расстоянии от оси вращения снова выбирается больший установочный угол, и/или снова сильнее учитывается увеличение путевой скорости, так что угол установки снова выбирается меньшим.Based on this, it was proposed that the installation angle increase again in the middle region of the blade, and due to this, the installation angle is locally reduced. It was found that the installation angle extending from the axis of rotation first decreases with increasing distance from the axis of rotation in order to take into account the increase in ground speed. In the middle region of the blade then, however, an installation angle so small that it can be achieved only by increasing the installation angle can be selected. With an even greater distance from the axis of rotation, a larger installation angle is again selected, and / or again an increase in ground speed is taken into account again, so that the installation angle is again chosen smaller.

В основе этого лежит также понимание, что конструктивные свойства роторной лопасти, в частности, масса роторной лопасти и, тем самым, нагрузка, воздействующая на ветроэнергетическую установку, может быть уменьшена, если профили с большой относительной толщиной профиля сдвигаются дальше наружу в направлении концевой части лопасти, т.е. роторная лопасть в средней области лопасти и/или в области концевой части лопасти на отдельных участках имеет сравнительно большую относительную толщину профиля.It is also based on the understanding that the structural properties of the rotor blade, in particular, the mass of the rotor blade and, thus, the load acting on the wind power installation, can be reduced if the profiles with a large relative thickness of the profile are moved further outward in the direction of the end part of the blade , i.e. the rotor blade in the middle region of the blade and / or in the region of the end part of the blade in certain sections has a relatively large relative thickness of the profile.

Особенно за счет смещения толщины профиля наружу в направлении к концевой части лопасти могут получаться описанные результаты, заключающиеся в том, что отрыв потока может наступить уже при небольшом установочном угле. Наступление отрыва потока при толстых профилях в средней области лопасти может предотвращаться за счет предлагаемого характера изменения угла установки. В частности, отрывы потока на задней кромке, которые имеют место в испытывающих нагрузку и чувствительных к шуму областях, могут предотвращаться предлагаемым решением, тогда как одновременно может быть создана более легкая, в частности, при этом бόльшая лопасть.Especially due to the displacement of the profile thickness outward towards the end part of the blade, the described results can be obtained, consisting in the fact that flow separation can occur even with a small installation angle. The onset of flow separation with thick profiles in the middle region of the blade can be prevented due to the proposed nature of the change in the installation angle. In particular, flow breaks at the trailing edge that occur in stress-sensitive and noise-sensitive areas can be prevented by the proposed solution, while at the same time a lighter, in particular, larger blade can be created.

Кроме того, было признано, что, например, для рабочих режимов с пониженной номинальной частотой вращения для режима эксплуатации установки при пониженном шуме максимальный необходимый угол атаки всей роторной лопасти может быть уменьшен, если угол установки увеличен лишь в одной частичной области. А именно, если угол установки в критической области, в которой в первую очередь следует ожидать отрыв потока, изменяется так, что там уже не так легко рассчитывать на отрыв потока, то всю роторную лопасть в целом нужно устанавливать под меньшим углом атаки. В противном случае именно эта критическая область определяет максимальный необходимый угол атаки всей лопасти. Предлагаемая изобретением роторная лопасть, таким образом, в средней области имеет подъем угла установки, чтобы уменьшить эффективный установочный угол в рабочем режиме. К концевой части лопасти относительная толщина профиля снова уменьшается, так что и угол установки может быть меньше. Таким образом, согласно изобретению получается характер изменения угла установки, при котором угол установки в комлевой области лопасти большой и сначала падает вдоль продольной оси лопасти, затем в одной области снова возрастает, и затем снова падает. Отрыв поток на роторной лопасти в рабочем режиме благодаря такому предлагаемому изобретением характеру изменения угла установки предотвращается также и в средней области с увеличенной относительной толщиной лопасти.In addition, it was recognized that, for example, for operating modes with a reduced nominal speed for the operation mode of the installation with reduced noise, the maximum required angle of attack of the entire rotor blade can be reduced if the installation angle is increased in only one partial region. Namely, if the installation angle in the critical region, in which flow separation is to be expected first of all, changes so that it is not so easy to count on flow separation, then the entire rotor blade as a whole must be installed at a lower angle of attack. Otherwise, it is this critical region that determines the maximum required angle of attack of the entire blade. The rotor blade according to the invention thus has a rise in the installation angle in the middle region in order to reduce the effective installation angle in the operating mode. To the end part of the blade, the relative thickness of the profile decreases again, so that the installation angle can also be less. Thus, according to the invention, a pattern of changing the installation angle is obtained at which the installation angle in the butt area of the blade is large and first falls along the longitudinal axis of the blade, then increases again in one area, and then falls again. Separation of the flow on the rotor blade in the operating mode due to the nature of the installation angle proposed by the invention is also prevented in the middle region with an increased relative thickness of the blade.

Другой вариант выполнения роторной лопасти предлагает, что по меньшей мере на отдельных участках в области более 60% относительно внешнего радиуса, сечения профиля имеют относительную толщину профиля более 0,25. За счет смещения высоких значений относительной толщины профиля в направлении области концевой части лопасти достигается улучшение роторной лопасти в отношении веса и массы, и структурных свойств. Таким образом можно реализовать длинные роторные лопасти с особенно небольшим весом, причем одновременно предотвращается отрыв потока на роторной лопасти, в частности, в средней области с увеличенной относительной толщиной лопасти. Тем самым, за счет предлагаемого этим решением характера изменения угла установки может быть реализован сравнительно толстый профиль и вне указанных 60% ротора. Благодаря этому может быть реализована сравнительно длинная роторная лопасть.Another embodiment of the rotor blade suggests that at least in some areas in the region of more than 60% relative to the outer radius, the profile sections have a relative profile thickness of more than 0.25. By shifting the high values of the relative thickness of the profile in the direction of the region of the end part of the blade, an improvement of the rotor blade is achieved in terms of weight and mass, and structural properties. In this way, long rotor blades with a particularly low weight can be realized, while flow separation on the rotor blade is prevented at the same time, in particular in the middle region with an increased relative thickness of the blade. Thus, due to the nature of the installation angle change proposed by this solution, a comparatively thick profile can be realized outside the indicated 60% rotor. Due to this, a relatively long rotor blade can be realized.

Один вариант выполнения роторной лопасти предусматривает, что угол установки возрастает в средней области лопасти от 35% до 60% внешнего радиуса. За счет смещения больших значений относительной толщины профиля в направлении областей большего радиуса в этих областях с большой относительной толщиной профиля уменьшаются предельные установочные углы, т.е. максимально допустимые установочные углы для этого сечения профиля. Увеличение угла установки противодействует этому эффекту. С увеличением угла установки профилей эффективный установочный угол в рабочем режиме уменьшается. Благодаря этому предотвращается отрыв потока в этой области. За счет этого в области от 35% до 60% может получаться участок роторной лопасти большей толщины, чтобы таким образом выполнить длинную роторную лопасть с хорошей несущей структурой и сравнительно небольшим весом. За счет этого может быть достигнуто конструктивное улучшение по сравнению с обычной роторной лопастью, которая в противном случае в этой средней области уже выполнена очень тонкой.One embodiment of the rotor blade provides that the installation angle increases in the middle region of the blade from 35% to 60% of the outer radius. Due to the displacement of large values of the relative thickness of the profile in the direction of regions of a larger radius in these areas with a large relative thickness of the profile, the limiting installation angles decrease, i.e. maximum allowable installation angles for this section of the profile. Increasing the installation angle counteracts this effect. With an increase in the angle of installation of the profiles, the effective installation angle in the operating mode decreases. Due to this, flow separation in this area is prevented. Due to this, in the region from 35% to 60%, a section of a rotor blade of a larger thickness can be obtained, so that a long rotor blade with a good supporting structure and relatively low weight can be made. Due to this, a constructive improvement can be achieved compared to a conventional rotor blade, which otherwise is already very thin in this middle region.

Тем самым, здесь эта средняя область лопасти проходит примерно в радиусе от 35% до 60% от внешнего радиуса. Было установлено, что увеличение угла установки в этой области может скомпенсировать эффекты, которые возникают вследствие смещения больших значений относительной толщины профиля в области больших радиусов лопасти. Дополнительно было установлено, что повышение относительной толщины профиля за эту область радиусов дает преимущества для структурных, соответственно, механических свойств, особенно для удлиненной роторной лопасти. При этом было установлено, что в области от 35% до 80% может достигаться структурное улучшение за счет использования толстых профилей. Для этого в указанной области от 35% до 60% предлагается повышение угла установки, которое не нужно доводить вплоть до 80%. Благодаря этому там достигается высокая прочность при небольшом весе. Утолщение роторной лопасти может предотвращаться в области, лежащей дальше снаружи, а именно для положений свыше 80%. За счет смещения высоких значений относительной толщины в область радиусов от 35% до 80% вследствие этого может уменьшаться масса роторной лопасти по сравнению с просто удлиненными роторными лопастями с повышенной жесткостью. Бόльшая толщина профиля вызывает, однако, также уменьшение максимально допустимого установочного угла в этой области перед тем, как произойдет отрыв потока. Поэтому предусмотрено увеличение угла установки в этой области, чтобы таким образом уменьшить эффективный установочный угол во время работы для предотвращения отрыва потока.Thus, here this middle region of the blade extends approximately in a radius from 35% to 60% of the outer radius. It was found that an increase in the installation angle in this region can compensate for the effects that arise due to the displacement of large values of the relative thickness of the profile in the region of large radii of the blade. Additionally, it was found that an increase in the relative thickness of the profile over this region of radii gives advantages for structural, respectively, mechanical properties, especially for an elongated rotor blade. It was found that in the region from 35% to 80%, structural improvement can be achieved through the use of thick profiles. To do this, in the indicated area from 35% to 60%, an increase in the installation angle is proposed, which does not need to be brought up to 80%. Due to this, there is achieved high strength with low weight. Thickening of the rotor blade can be prevented in the area further from the outside, namely for positions over 80%. Due to the shift of high relative thicknesses to the radius range from 35% to 80%, the mass of the rotor blade can therefore be reduced in comparison with simply elongated rotor blades with increased stiffness. The larger profile thickness, however, also causes a decrease in the maximum allowable installation angle in this area before flow separation occurs. Therefore, an increase in the installation angle is provided in this area so as to reduce the effective installation angle during operation to prevent flow separation.

В одном варианте выполнения предлагаемой изобретением роторной лопасти угол установки в области между 35% и 80% относительно внешнего радиуса имеет локальный максимум. Локальный максимум отражает подъем угла установки в средней области лопасти и делает возможной большую относительную толщину профиля в областях больших радиусов. В этой области локального максимума может получаться соответственно толстый профиль и тем самым структурно мощная область.In one embodiment of the inventive rotor blade, the installation angle in the region between 35% and 80% relative to the external radius has a local maximum. The local maximum reflects the rise in the installation angle in the middle region of the blade and makes possible a large relative thickness of the profile in areas of large radii. In this region of the local maximum, a correspondingly thick profile can be obtained, and thus a structurally powerful region.

Другой вариант выполнения роторной лопасти предлагает, чтобы угол установки в области между 80% и 100% относительно внешнего радиуса имел локальный, в частности, абсолютный минимум. Относительная толщина профиля от средней области лопасти убывает в направлении к концевой части лопасти, так что профили к концевой части лопасти снова становятся тоньше. Тонкие профили делают возможным большой максимальный установочный угол. За счет этого угол установки в направлении к концевой части лопасти после прохождения максимума может убывать и в области концевой части лопасти иметь локальный и/или абсолютный минимум. Поэтому хорды профилей вблизи концевой части лопасти могут иметь небольшой угол по отношению к плоскости ротора. Предпочтительно локальный максимум и локальный минимум находятся друг от друга на расстоянии по меньшей мере 15%, чтобы создавать непрерывный, соответственно, постепенный переход.Another embodiment of the rotor blade suggests that the installation angle in the region between 80% and 100% relative to the external radius have a local, in particular, absolute minimum. The relative thickness of the profile from the middle region of the blade decreases towards the end part of the blade, so that the profiles to the end part of the blade become thinner again. Thin profiles make possible a large maximum installation angle. Due to this, the installation angle towards the end of the blade after passing through the maximum may decrease and in the region of the end of the blade to have a local and / or absolute minimum. Therefore, the chords of the profiles near the end of the blade may have a small angle with respect to the plane of the rotor. Preferably, the local maximum and local minimum are at least 15% apart from each other to create a continuous, respectively, gradual transition.

Согласно другому варианту выполнения предлагается, что углы установки хорд профилей положительны по всей длине роторной лопасти соответственно, по радиусу, а именно относительно плоскости ротора, которая используется здесь как опорная величина. За счет того, что угол установки в средней области лопасти снова поднимается, последующие в направлении концевой части области роторной лопасти тоже имеют больший угол установки, чем известный из уровня техники. Кривая изменения угла установки снова возрастает по радиусу в средней области лопасти, так что он по всему радиусу ротора положителен.According to another embodiment, it is proposed that the angles of installation of the chords of the profiles are positive along the entire length of the rotor blade, respectively, in radius, namely with respect to the plane of the rotor, which is used here as a reference value. Due to the fact that the installation angle in the middle region of the blade rises again, the subsequent ones in the direction of the end part of the rotor blade region also have a larger installation angle than the prior art. The curve of the installation angle again increases along the radius in the middle region of the blade, so that it is positive over the entire radius of the rotor.

В одном варианте выполнения роторной лопасти угол установки в области между 30% и 40% относительно внешнего радиуса составляет 4°, а в области между 45% и 60% относительно внешнего радиуса составляет 5°, и в области между 85% и 95% относительно внешнего радиуса составляет примерно 1°. Такое особое выполнение позволяет делать роторную лопасть длинной и легкой. Вследствие больших значений относительной толщины лопасти в области бόльших радиусов эта роторная лопасть все-таки прочная. Угол установки рассчитан так, что в рабочем режиме никаких отрывов потока на задней кромке профиля не происходит, что в противном случае привело бы к снижению выхода и увеличению шума ветроэнергетической установки.In one embodiment of the rotor blade, the installation angle in the region between 30% and 40% relative to the external radius is 4 °, and in the region between 45% and 60% relative to the external radius is 5 °, and in the region between 85% and 95% relative to the external radius is approximately 1 °. Such a special embodiment allows the rotor blade to be made long and light. Due to the large values of the relative thickness of the blade in the region of larger radii, this rotor blade is still strong. The installation angle is calculated so that in the operating mode no flow breaks occur at the trailing edge of the profile, which would otherwise lead to a decrease in output and an increase in the noise of the wind power installation.

В одном варианте выполнения роторной лопасти внутренняя область лопасти тянется примерно до радиуса на 35% внешнего радиуса. Эта внутренняя область лопасти характеризует область, в которой угол установки падает от комля лопасти в направлении концевой части лопасти. За счет этого увеличение окружной скорости в этой области компенсируется по мере увеличения радиуса. Таким образом, по существу, в этой области установочный угол профилей остается постоянным.In one embodiment of the rotor blade, the inner region of the blade extends to approximately a radius of 35% of the outer radius. This inner region of the blade characterizes a region in which the installation angle falls from the butt of the blade in the direction of the end portion of the blade. Due to this, the increase in peripheral speed in this region is compensated as the radius increases. Thus, essentially, in this area, the installation angle of the profiles remains constant.

Предпочтительно роторная лопасть характеризуется тем, что отношение угла установки при положении радиуса примерно на 60% к углу установки при положении радиуса на 40% составляет более 1,2, предпочтительно более 1,5, в частности, более 2. Таким образом, имеет место заметное увеличение угла установки примерно при 60% по сравнению с положением радиуса на 40%. Было установлено, что за счет этого может достигаться благоприятный переход от области первого локального минимума угла установки к локальному максимуму и затем снижение угла установки. Положения на 40% и 60% являются характеристическими положениями для того, чтобы определить первую область утолщения лопасти.Preferably, the rotor blade is characterized in that the ratio of the installation angle at a radius position of about 60% to the installation angle at a radius position of 40% is more than 1.2, preferably more than 1.5, in particular more than 2. Thus, there is a noticeable an increase in the installation angle at approximately 60% compared with the position of the radius by 40%. It was found that due to this, a favorable transition from the region of the first local minimum of the installation angle to the local maximum and then a decrease in the installation angle can be achieved. Positions of 40% and 60% are characteristic positions in order to determine the first area of thickening of the blade.

В еще одном варианте выполнения роторной лопасти область концевой части лопасти проходит в радиусе более 60% внешнего радиуса. Таким образом, было установлено, как пояснялось выше, что в области от 60% относительная толщина профиля снова может уменьшаться. Область концевой части лопасти характеризует область радиусов, в которой угол установки в направлении концевой части лопасти снова падает. За счет уменьшения угла установки в этой области растет эффективный установочный угол. Однако, поскольку относительная толщина профиля в этой области падает, то гарантируется, что поток продолжает прилегать к роторной лопасти в этой области, и максимально допустимый установочный угол не достигается во всем рабочем диапазоне ветроэнергетической установки.In yet another embodiment of the rotor blade, the region of the end portion of the blade extends within a radius of more than 60% of the outer radius. Thus, it was found, as explained above, that in the region from 60%, the relative thickness of the profile can again decrease. The region of the end part of the blade characterizes the region of radii in which the installation angle in the direction of the end part of the blade falls again. By decreasing the installation angle, the effective installation angle increases in this area. However, since the relative thickness of the profile in this area decreases, it is guaranteed that the flow continues to adhere to the rotor blade in this area, and the maximum allowable installation angle is not achieved in the entire operating range of the wind power installation.

Кроме того, согласно изобретению предлагается ротор ветроэнергетической установки с осью вращения ротора и внешним радиусом, причем этот ротор имеет по меньшей мере одну роторную лопасть согласно одному вышеописанному варианту выполнения.In addition, according to the invention, there is provided a rotor of a wind power installation with an axis of rotation of the rotor and an outer radius, the rotor having at least one rotor blade according to one embodiment described above.

Кроме того, предлагается соответствующего ветроэнергетическая установка с таким ротором.In addition, an appropriate wind power installation with such a rotor is proposed.

Данное изобретение описывается ниже на примерах его выполнения с привлечением прилагаемых чертежей. На чертежах представлено следующее.The invention is described below by examples of its implementation with the involvement of the accompanying drawings. The drawings show the following.

Фиг. 1a - Фиг. 1c - схематичное изображение кривых изменения значений относительной толщины профиля и предельных установочных углов по радиусу ротора.FIG. 1a - FIG. 1c is a schematic representation of the curves of changes in the relative thickness of the profile and the limiting installation angles along the radius of the rotor.

Фиг. 2 - схематичное изображение предлагаемого изобретением графика изменения относительной толщины профиля по радиусу ротора.FIG. 2 is a schematic representation of a graph of the relative thickness of a profile according to the invention according to the radius of the rotor.

Фиг. 3 - изображение предлагаемого изобретением графика изменения угла установки по радиусу ротора.FIG. 3 is an image of a graph of a change in the installation angle according to the invention along the radius of the rotor.

Фиг. 4 - схематично вид в перспективе варианта выполнения ротора.FIG. 4 is a schematic perspective view of an embodiment of a rotor.

Фиг. 5 - ветроэнергетическая установка в перспективе, в схематичном представлении.FIG. 5 - a wind power installation in perspective, in a schematic representation.

На Фиг. 1a показана диаграмма, на которой схематично нанесены кривые изменения максимально допустимого установочного угла 14', а именно угла срыва потока, и относительной толщины профиля 16' в зависимости от ее положения r вдоль продольной оси лопасти. Положение r указано через его нормированный относительный радиус r/R по отношению к внешнему радиусу R ротора со значениями от 0 до 1, которые соответствуют значениям от 0% до 100%. На Фиг. 1a эти соотношения показаны так, как они обычно имеют место у роторной лопасти согласно уровню техники. На диаграмме по Фиг. 1a угол 14' срыва потока нанесен как предельный угол 14' для загрязненной или, соответственно, мокрой роторной лопасти. Предельный угол 14' может при этом рассматриваться как максимально допустимый эффективный установочный угол αeff роторной лопасти в рабочем режиме ветроэнергетической установки. Дополнительно на диаграмме по Фиг. 1a представлена кривая 16' изменения относительной толщины d/t профиля роторной лопасти согласно уровню техники.In FIG. 1a, a diagram is schematically plotted showing the variation of the maximum allowable installation angle 14 ', namely the stall angle, and the relative thickness of the profile 16' depending on its position r along the longitudinal axis of the blade. Position r is indicated through its normalized relative radius r / R with respect to the outer radius R of the rotor with values from 0 to 1, which correspond to values from 0% to 100%. In FIG. 1a, these ratios are shown as they usually occur with a rotor blade according to the prior art. In the diagram of FIG. 1a, the stall angle 14 ′ is plotted as the limiting angle 14 ′ for a contaminated or, respectively, wet rotor blade. In this case, the limiting angle 14 'can be considered as the maximum allowable effective installation angle α eff of the rotor blade in the operating mode of the wind power installation. Additionally, in the diagram of FIG. 1a shows a curve 16 'of a change in the relative thickness d / t of the profile of a rotor blade according to the prior art.

Кривая 14' изменения максимального установочного угла и кривая 16' изменения относительной толщины d/t профиля находятся во взаимосвязи друг с другом. В комлевой области роторная лопасть имеет большую относительную толщину профиля. Вследствие небольшой по сравнению с концевой частью лопасти окружной скорости возможен также большой максимальный установочный угол 14' в комлевой области лопасти, так как эффекты вращения на вращающейся роторной лопасти действуют стабилизирующим образом на течение в пограничном слое. От комля лопасти до положения радиуса примерно r/R<0,35 максимально допустимый установочный угол 14' уменьшается. По мере увеличения радиуса r/R ротора относительная толщина профиля может уменьшаться, так что профиль роторной лопасти становится тоньше. Например, толщина профиля может становиться меньше, если глубина профиля остается постоянной. Однако, по мере увеличения радиуса возрастает окружная скорость, стабилизирующие эффекты ослабевают, поэтому и максимально допустимый установочный угол 14' по мере увеличения радиуса ротора сначала уменьшается.Curve 14 'changes in the maximum installation angle and curve 16' changes in the relative thickness d / t of the profile are interconnected with each other. In the butt area, the rotor blade has a large relative thickness of the profile. Due to the small peripheral speed compared to the end part of the blade, a large maximum installation angle 14 'in the butt region of the blade is also possible, since the effects of rotation on the rotating rotor blade stabilize the flow in the boundary layer. From the butt of the blade to the position of the radius of approximately r / R <0.35, the maximum allowable installation angle 14 'is reduced. As the radius r / R of the rotor increases, the relative thickness of the profile may decrease, so that the profile of the rotor blade becomes thinner. For example, the profile thickness may become less if the profile depth remains constant. However, as the radius increases, the peripheral speed increases, the stabilizing effects weaken, therefore, the maximum allowable installation angle 14 'as the radius of the rotor increases, first decreases.

Угол набегания воздуха на роторную лопасть тоже меняется по мере увеличения радиуса, поскольку окружная скорость роторной лопасти возрастает по мере увеличения радиуса. На диаграмме по Фиг. 1a представлена область 18' эффективного установочного угла в рабочем режиме. Эффективный установочный угол определяется из локального угла набегания за вычетом локального угла установки по формуле:The angle of incidence of air on the rotor blade also changes with increasing radius, since the peripheral speed of the rotor blade increases with increasing radius. In the diagram of FIG. 1a shows an effective setting angle region 18 ′ in an operating mode. The effective installation angle is determined from the local running angle minus the local installation angle according to the formula:

αeff(r)=α(r)-αBau(r)α eff (r) = α (r) -α Bau (r)

где αeff(r) - эффективный установочный угол в положении r ротора, α(r) - локальный угол набегания в положении r ротора, и αBau(r) - локальный угол установки в положении r ротора. При этом для упрощения исходили из того, что рассматриваемая роторная лопасть не повернута и не закручена, соответственно, что угол атаки и угол крутки учтены в угле установки, в частности, суммированы и содержатся в нем.where α eff (r) is the effective installation angle in the r position of the rotor, α (r) is the local incident angle in the r position of the rotor, and α Bau (r) is the local installation angle in the r position of the rotor. For simplicity, it was assumed that the rotor blade in question is not rotated or twisted, respectively, that the angle of attack and the angle of twist are taken into account in the installation angle, in particular, they are summarized and contained in it.

Область 18' эффективного установочного угла в рабочем режиме представлена как область, поскольку ветер меняется, так что и установочный угол имеет разброс, который в рабочем режиме не может компенсироваться.The effective setting angle region 18 ′ in the operating mode is represented as an area since the wind is changing, so that the installation angle also has a spread that cannot be compensated in the operating mode.

В средней области лопасти максимально допустимый установочный угол 14' падает в область эффективного установочного угла 18', так как в этой области относительная толщина профиля 16' тоже еще относительно велика. В рабочем режиме ветроэнергетической установки при этом может наступать случай, когда эффективный установочный угол 18' превышает максимально допустимый установочный угол 14'. Если это происходит, то поток в этой области отрывается, начиная с задней кромки профиля, из-за чего сопротивление роторной лопасти растет, и отбор мощности уменьшается, так как коэффициент подъемной силы падает. Эта критическая область на Фиг. 1a обозначена ссылочной позицией 20'. Следует безусловно избегать работы ветроэнергетической установки в критической области 20'.In the middle region of the blade, the maximum allowable installation angle 14 'falls into the region of the effective installation angle 18', since in this region the relative thickness of the profile 16 'is also relatively large. In the operating mode of the wind power installation, the case may occur when the effective installation angle 18 'exceeds the maximum allowable installation angle 14'. If this happens, then the flow in this area comes off, starting from the trailing edge of the profile, due to which the resistance of the rotor blade increases, and the power take-off decreases, since the lifting coefficient decreases. This critical region in FIG. 1a is denoted by 20 '. The operation of a wind power installation in the critical region 20 ′ should definitely be avoided.

Только при следующем уменьшении относительной толщины профиля 16' по мере увеличения радиуса r/R ротора максимально допустимый установочный угол 14' снова возрастает и уходит из области эффективного установочного угла 18'. В основу такого характера изменения максимально допустимого установочного угла 14' положено понимание того, что тонкие профили имеют более высокие допустимые значения установочного угла.Only with the next decrease in the relative thickness of the profile 16 'as the radius r / R of the rotor increases, the maximum allowable installation angle 14' again increases and leaves the area of the effective installation angle 18 '. The basis for this nature of the change in the maximum allowable installation angle 14 'is the understanding that thin profiles have higher allowable values for the installation angle.

Чтобы сделать экономически привлекательными даже места сооружения с низкими средними скоростями ветра, например, менее 6,5 м/сек, длину роторной лопасти увеличивают все больше. Согласно изобретению при этом было установлено, что рост масс роторной лопасти может быть минимизирован, если эта роторная лопасть имеет профили с большой относительной толщиной на большой области радиусов. Таким образом, предлагается профили с относительными толщинами смещать дальше наружу в направлении концевой части лопасти. Благодаря этому улучшаются структурные свойства роторной лопасти и, тем самым, аэродинамические свойства удлиненной роторной лопасти.To make even construction sites with low average wind speeds, for example, less than 6.5 m / s, economically attractive, the length of the rotor blade is increased more and more. According to the invention, it was found that the mass growth of the rotor blade can be minimized if this rotor blade has profiles with a large relative thickness over a large range of radii. Thus, it is proposed that profiles with relative thicknesses be shifted further outward in the direction of the end portion of the blade. Due to this, the structural properties of the rotor blade and thereby the aerodynamic properties of the elongated rotor blade are improved.

Схематичный график изменения относительной толщины профиля согласно одному варианту выполнения изобретения представлен на Фиг. 1b ссылочной позицией 16ʺ. По сравнению с графиком 16' на Фиг. 1a на графике изменения 16ʺ относительной толщины профиля по Фиг. 1b можно увидеть, что относительная толщина d/t профиля остается большой вплоть до области бόльших радиусов r/R.A schematic graph of the change in the relative thickness of the profile according to one embodiment of the invention is shown in FIG. 1b at 16ʺ. Compared to graph 16 'in FIG. 1a in the graph of the variation 16ʺ of the relative profile thickness of FIG. 1b, it can be seen that the relative thickness d / t of the profile remains large up to the region of larger radii r / R.

На Фиг. 2 в увеличенном масштабе представлено сравнение кривых 16' и 16ʺ. На Фиг. 2 показаны графики 16' и 16ʺ изменения относительной толщины d/t профиля, нанесенные по нормированному радиусу r/R ротора. Стрелками обозначено смещение больших относительных толщин профиля в направлении бόльших радиусов ротора. Согласно предлагаемому изобретением графику 16ʺ изменения относительной толщины профиля предлагаемая изобретением роторная лопасть вплоть до области радиусов более 0,5 имеет большую относительную толщину d/t профиля. Например, предлагаемая изобретением роторная лопасть имеет относительную толщину d/t профиля более 0,25 в области радиусов более 0,6.In FIG. 2 shows, on an enlarged scale, a comparison of curves 16 'and 16ʺ. In FIG. 2 shows graphs 16 'and 16ʺ of the change in the relative thickness d / t of the profile plotted along the normalized radius r / R of the rotor. The arrows indicate the displacement of large relative thicknesses of the profile in the direction of the larger radii of the rotor. According to the invention according to the invention, a diagram 16ʺ of a change in the relative thickness of the profile, the rotor blade according to the invention, up to a radius of more than 0.5, has a large relative thickness d / t of the profile. For example, the rotor blade according to the invention has a relative thickness d / t of a profile of more than 0.25 in the region of radii of more than 0.6.

Согласно Фиг. 1b за счет большой относительной толщины профилей в области больших радиусов r/R максимально допустимый установочный угол 14ʺ тоже сдвигается в область больших радиусов r/R. В соответствии с этим увеличивается также критическая область, в которой эффективный установочный угол в рабочем режиме 18' может лежать выше максимально допустимого установочного угла 14ʺ. Такая увеличенная критическая область на Фиг. 1b обозначена ссылочной позицией 20ʺ и проходит вплоть до области радиусов r/R примерно между 0,75 и 0,8. Чистое повышение относительной толщины профиля в области больших радиусов ведет поэтому к большой критической области 20ʺ, которая проходит за относительно большую область радиуса ротора 12. Однако, в любом случае нужно избегать эксплуатации ветроэнергетической установки в этой критической области 20ʺ.According to FIG. 1b, due to the large relative thickness of the profiles in the region of large radii r / R, the maximum allowable installation angle 14ʺ also shifts to the region of large radii r / R. In accordance with this, the critical region also increases in which the effective installation angle in the operating mode 18 'may lie above the maximum allowable installation angle 14ʺ. Such an enlarged critical region in FIG. 1b is denoted by 20ʺ and extends up to a region of radii r / R between about 0.75 and 0.8. A net increase in the relative thickness of the profile in the region of large radii therefore leads to a large critical region of 20 °, which extends beyond the relatively large region of radius of the rotor 12. However, in any case, the operation of a wind power installation in this critical region of 20 ° should be avoided.

Согласно изобретению было установлено, что путем изменения угла установки профилей в средней области можно обойтись без критической области 20ʺ в рабочем режиме. Для этого согласно изобретению угол установки профилей в средней области лопасти повышается. Таким образом уменьшается эффективный установочный угол в рабочем режиме в этой области. Новая область эффективного установочного угла в рабочем режиме на Фиг. 1c обозначена ссылочной позицией 18ʺ. На Фиг. 1c показаны также известные из Фиг. 1b кривые изменения относительной толщины 16ʺ профиля и максимально допустимого эффективного установочного угла 14ʺ. За счет подъема угла установки в средней области лопасти в рабочем режиме эффективный установочный угол 18ʺ уменьшается согласно вышеприведенной формуле, так что в рабочем режиме эффективный установочный угол 18ʺ не превышает максимально допустимый эффективный установочный угол 14ʺ. Таким образом гарантируется, что ветроэнергетическая установка во всем своем расчетном диапазоне не будет работать в критической области, в которой поток срывается с роторных лопастей.According to the invention, it was found that by changing the angle of installation of the profiles in the middle region, it is possible to dispense with the critical region 20 ° in the operating mode. For this, according to the invention, the angle of installation of the profiles in the middle region of the blade increases. Thus, the effective installation angle in the operating mode in this area is reduced. The new effective operating angle region in FIG. 1c is denoted by 18ʺ. In FIG. 1c are also shown known from FIG. 1b, the curves of the relative thickness 16 толщ of the profile and the maximum allowable effective installation angle 14ʺ. By raising the installation angle in the middle region of the blade in the operating mode, the effective installation angle 18ʺ is reduced according to the above formula, so that in the operating mode the effective installation angle 18ʺ does not exceed the maximum allowable effective installation angle 14ʺ. Thus, it is guaranteed that the wind power installation in its entire calculation range will not work in the critical region in which the flow breaks off the rotor blades.

На Фиг. 3 представлен график 28 изменения угла установки роторной лопасти согласно этому варианту выполнения. На диаграмме на Фиг. 3 по оси абсцисс нанесен нормированный радиус r/R ротора, а по оси ординат нанесен угол αBau установки. Для сравнения на Фиг. 3 представлен график 26 изменения угла установки роторной лопасти согласно уровню техники. На графике 28 изменения угла установки можно ясно увидеть, что угол установки сначала падает во внутренней области лопасти. Эта область может составлять, например, до 35% внешнего радиуса ротора, что соответствует нормированному радиусу ротора 0,35. К внутренней области лопасти примыкает средняя область лопасти, которая, по существу, характеризуется тем, что в этой области угол 28 установки снова возрастает. Средняя область лопасти может проходить, например, по области примерно от 35 до 60% внешнего радиуса. Это соответствует области от 0,35 до 0,6 нормированного радиуса ротора. К средней области лопасти примыкает область концевой части лопасти, которая характеризуется тем, что в этой области угол установки профилей снова падает. Эта область может проходить, например, в радиусе более 60% внешнего радиуса (0,6 от нормированного радиуса ротора).In FIG. 3 is a graph 28 of a change in the installation angle of the rotor blade according to this embodiment. In the diagram of FIG. 3, the normalized radius r / R of the rotor is plotted along the abscissa, and the installation angle α Bau is plotted along the ordinate. For comparison, in FIG. 3 is a graph 26 of a change in the angle of installation of a rotor blade according to the prior art. In the graph 28 of the change in the installation angle, it can be clearly seen that the installation angle first falls in the inner region of the blade. This area can be, for example, up to 35% of the outer radius of the rotor, which corresponds to a normalized radius of the rotor of 0.35. Adjacent to the inner region of the blade is the middle region of the blade, which is essentially characterized by the fact that the installation angle rises again in this region. The middle region of the blade may extend, for example, in an area of about 35 to 60% of the outer radius. This corresponds to a region from 0.35 to 0.6 of the normalized radius of the rotor. To the middle region of the blade adjoins the region of the end part of the blade, which is characterized by the fact that in this region the angle of installation of the profiles falls again. This area can pass, for example, in a radius of more than 60% of the outer radius (0.6 of the normalized radius of the rotor).

На Фиг. 3 можно видеть также, что график 28 изменения угла установки предлагаемой изобретением роторной лопасти в средней области лопасти имеет локальный максимум. Этот угол 28 установки в области вокруг локального максимума может составлять всего лишь 0,125 угла установки при положении радиуса 10% от внешнего радиуса. После прохождения локального максимума угол 28 установки в области более 60% относительно внешнего радиуса уменьшается несколько быстрее, чем во внутренней области лопасти в области от 0% до 35% относительно внешнего радиуса. В области концевой части лопасти график 28 изменения угла установки имеет локальный минимум. В частности, предусмотрено, что график 28 изменения угла установки в области концевой части лопасти имеет глобальный, соответственно, абсолютный минимум.In FIG. 3, it can also be seen that the graph 28 of the installation angle of the inventive rotor blade in the middle region of the blade has a local maximum. This installation angle 28 in the region around the local maximum can be as little as 0.125 of the installation angle at a radius position of 10% of the external radius. After passing a local maximum, the installation angle 28 in the region of more than 60% relative to the external radius decreases somewhat faster than in the inner region of the blade in the region from 0% to 35% relative to the external radius. In the region of the end part of the blade, the graph 28 of the installation angle change has a local minimum. In particular, it is provided that the graph 28 of the change in the installation angle in the region of the end part of the blade has a global, respectively, absolute minimum.

В одном особом варианте выполнения предлагаемой изобретением роторной лопасти предусмотрено, что в самой внешней области концевой части лопасти, вблизи концевой части лопасти угол установки снова возрастает, как это можно видеть на Фиг. 3.In one particular embodiment of the rotor blade according to the invention, it is provided that in the outermost region of the end part of the blade, near the end part of the blade, the installation angle increases again, as can be seen in FIG. 3.

Ось абсцисс на диаграмме по Фиг. 3 обозначает линию начала отсчета угла установки. Эта линия начала отсчета соответствует, по существу, плоскости ротора ветроэнергетической установки, причем угол установки базируется на рабочем режиме с нерегулируемыми углами атаки, особенно в режиме эксплуатации при неполной нагрузке. На Фиг. 3 ясно показано, что угол 28 установки по всему радиусу положителен. В отличие от этого график 26 изменения угла установки показывает, что в уровне техники известны роторные лопасти, у которых в средней области лопасти и, соответственно, в области концевой части лопасти угол установки может быть отрицательным.The abscissa axis in the diagram of FIG. 3 indicates the reference line of the installation angle. This reference line corresponds, essentially, to the plane of the rotor of the wind power installation, and the installation angle is based on the operating mode with unregulated angles of attack, especially in operation under partial load. In FIG. 3 clearly shows that the installation angle 28 is positive over the entire radius. In contrast, the graph 26 of the installation angle shows that in the prior art rotor blades are known in which the installation angle may be negative in the middle region of the blade and, accordingly, in the region of the end part of the blade.

На Фиг. 4 чисто схематично показан вид в перспективе роторной лопасти согласно одному варианту выполнения. Показаны различные хорды профилей вдоль радиуса ротора из отдельных областей роторной лопасти. Представлены пять хорд 30, 32, 34, 36, 38 профилей, которые проходят под углом к базовой плоскости 40, которая представляет собой плоскость ротора ветроэнергетической установки. Хорда 30 профиля по отношению к плоскости 40 ротора проходит под большим углом установки 31 и представляет собой хорду профиля вблизи комля роторной лопасти при положении радиуса r/R примерно 0,05. Угол установки 31 в этом положении радиуса составляет 40°.In FIG. 4 is a purely schematic perspective view of a rotor blade according to one embodiment. Various profile chords are shown along the radius of the rotor from individual regions of the rotor blade. Five chords 30, 32, 34, 36, 38 of the profiles are presented, which extend at an angle to the base plane 40, which is the plane of the rotor of the wind power installation. The profile chord 30 with respect to the rotor plane 40 extends at a large angle of installation 31 and represents the profile chord near the butt of the rotor blade at a position of radius r / R of approximately 0.05. The installation angle 31 in this position of the radius is 40 °.

Показана также хорда 32 профиля. Угол 33 обозначает угол 33 установки хорды 32 профиля относительно плоскости 40 ротора. Угол 33 установки составляет примерно 20° при радиусе r/R ротора примерно 0,25.A chord of 32 profiles is also shown. The angle 33 denotes the angle 33 of the installation of the chord 32 of the profile relative to the plane 40 of the rotor. The installation angle 33 is approximately 20 ° with a radius r / R of the rotor of approximately 0.25.

Хорда 34 профиля тоже обозначает хорду профиля во внутренней области лопасти. Угол 35 установки хорды 34 профиля, однако, значительно меньше, чем угол 33 установки хорды 32 профиля. Угол 35 установки составляет 4° при радиусе ротора примерно 0,35.The profile chord 34 also denotes the profile chord in the inner region of the blade. The angle 35 of the installation of the chord profile 34, however, is significantly smaller than the angle 33 of the installation of the chord 32 profile. The installation angle 35 is 4 ° with a rotor radius of approximately 0.35.

Хорда 36 профиля обозначает хорду профиля в средней области лопасти и имеет больший угол 37 установки по сравнению с углом 35 установки хорды 34 профиля. Угол 37 установки, однако, меньше, чем угол 33 установки хорды 32 профиля. Угол 37 установки составляет 6° при радиусе ротора примерно 0,55.The profile chord 36 denotes the profile chord in the middle region of the blade and has a larger installation angle 37 compared to the installation angle 35 of the profile chord 34. The installation angle 37, however, is smaller than the installation angle 33 of the profile chord 32. The installation angle 37 is 6 ° with a rotor radius of about 0.55.

Хорда 38 профиля обозначает хорду профиля в области концевой части лопасти, вблизи концевой части лопасти. Угол 39 установки меньше, чем угол 37 установки хорды 36 профиля, и даже меньше, чем угол 35 установки хорды 34 профиля. Угол 39 установки хорды 38 профиля составляет 1° при радиусе ротора 0,9.The profile chord 38 denotes the profile chord in the region of the end part of the blade, near the end part of the blade. The installation angle 39 is less than the installation angle 37 of the profile chord 36, and even less than the installation angle 35 of the profile chord 34. The angle 39 of the installation of the chord 38 of the profile is 1 ° with a radius of the rotor of 0.9.

Углы 31, 33, 35, 37 и 39 установки отражают график 28 изменения по Фиг. 3, однако, они показаны не в масштабе, а лишь представлены схематично. Указанный порядок градусов и радиусы роторной лопасти указаны чисто в качестве примера и не могут являться ограничением.The installation angles 31, 33, 35, 37, and 39 reflect the change schedule 28 of FIG. 3, however, they are not shown to scale, but are only presented schematically. The indicated order of degrees and radii of the rotor blade are indicated purely as an example and cannot be a limitation.

На Фиг. 5 показана предлагаемая изобретением ветроэнергетическая установка 100 с башней 102 и гондолой 104. На гондоле 104 установлен предлагаемый изобретением ротор 106 с тремя предлагаемыми изобретением роторными лопастями 108 и с кожухом 110 обтекателя. Ротор 106 в рабочем режиме приводится ветром во вращательное движение и тем самым приводит в действие генератор в гондоле 104.In FIG. 5 shows the inventive wind power plant 100 with a tower 102 and a nacelle 104. On the nacelle 104, the inventive rotor 106 is installed with the three inventive rotor blades 108 and with a cowl cover 110. The rotor 106 in the operating mode is driven by the wind into rotational motion and thereby drives the generator in the nacelle 104.

Схематично представленные роторные лопасти 108 могут быть закреплены на ступице ротора ветроэнергетической установки, например, с помощью присоединительного элемента лопасти или соединительного устройства лопасти, которое расположено внутри кожуха 110 обтекателя. По этой причине указанные кривые изменения соответствующих параметров роторной лопасти на Фиг. 1a - Фиг. 1c, Фиг. 2 и Фиг. 3 на левой стороне имеют область, остающуюся свободной, которая, по существу, отображает область ступицы ротора. С помощью устройств для установки угла атаки, размещенных на роторных лопастях 108 ветроэнергетической установки 100, эти роторные лопасти могут поворачиваться вокруг своей продольной оси, благодаря чему во время работы угол установки роторных лопастей может изменяться.Schematically shown rotor blades 108 can be mounted on the hub of the rotor of a wind turbine, for example, using a connecting element of the blade or the connecting device of the blade, which is located inside the casing 110 of the fairing. For this reason, these change curves of the corresponding parameters of the rotor blade in FIG. 1a - FIG. 1c, FIG. 2 and FIG. 3 on the left side have a region that remains free, which essentially represents the region of the rotor hub. Using devices for setting the angle of attack located on the rotor blades 108 of the wind turbine 100, these rotor blades can rotate around their longitudinal axis, so that during operation, the angle of installation of the rotor blades can be changed.

Claims (34)

1. Роторная лопасть аэродинамического ротора ветроэнергетической установки с осью вращения ротора и внешним радиусом, содержащая1. The rotor blade of the aerodynamic rotor of a wind power installation with the axis of rotation of the rotor and the outer radius, containing - комель лопасти для крепления на ступице ротора,- comel blades for mounting on the hub of the rotor, - концевую часть лопасти, обращенную от комля лопасти,- the end part of the blade, facing away from the butt of the blade, - продольную ось лопасти, проходящую от комля лопасти к концевой части лопасти,- the longitudinal axis of the blade passing from the butt of the blade to the end of the blade, - переднюю кромку лопасти, направленную вперед относительно направления движения роторной лопасти,- the leading edge of the blade directed forward relative to the direction of movement of the rotor blade, - заднюю кромку лопасти, направленную назад относительно направления движения роторной лопасти, иa trailing edge of the blade directed backward relative to the direction of movement of the rotor blade, and - сечения профиля, изменяющиеся вдоль продольной оси лопасти, причем- section of the profile, changing along the longitudinal axis of the blade, and - каждое сечение профиля имеет проходящую от передней кромки лопасти к задней кромке лопасти хорду профиля, и каждая хорда профиля имеет угол установки как угол по отношению к плоскости ротора, причем этот угол установки от комля лопасти к концевой части лопасти- each profile section has a profile chord extending from the leading edge of the blade to the trailing edge of the blade, and each profile chord has an installation angle as an angle relative to the plane of the rotor, and this installation angle is from the butt of the blade to the end of the blade - сначала уменьшается во внутренней области лопасти, обращенной к комлю лопасти,- first decreases in the inner region of the blade facing the butt of the blade, - снова возрастает в средней области лопасти и- again increases in the middle region of the blade and - снова уменьшается в области концевой части лопасти, обращенной к концевой части лопасти,- again decreases in the region of the end of the blade facing the end of the blade, отличающаяся тем, что угол установки возрастает в средней области лопасти, имеющей относительный радиус в диапазоне от 35% до 60% относительно внешнего радиуса.characterized in that the installation angle increases in the middle region of the blade, having a relative radius in the range from 35% to 60% relative to the outer radius. 2. Роторная лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере на отдельных участках в области, имеющей относительный радиус более 60% относительно внешнего радиуса, сечения профиля имеют относительную толщину профиля со значением более 0,25.2. The rotor blade according to claim 1, characterized in that at least in certain areas in the region having a relative radius of more than 60% with respect to the outer radius, the profile sections have a relative profile thickness with a value of more than 0.25. 3. Роторная лопасть по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что угол установки в области, имеющей относительный радиус в диапазоне от 35% до 80% относительно внешнего радиуса, имеет локальный максимум.3. The rotor blade according to claim 1 or 2, characterized in that the installation angle in the region having a relative radius in the range from 35% to 80% relative to the external radius has a local maximum. 4. Роторная лопасть по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что угол установки в области, имеющей относительный радиус в диапазоне от 80% до 100% относительно внешнего радиуса, имеет локальный, в частности, абсолютный минимум.4. The rotor blade according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the installation angle in the region having a relative radius in the range from 80% to 100% relative to the external radius has a local, in particular, absolute minimum. 5. Роторная лопасть по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что углы установки хорд профилей по всей длине роторной лопасти положительны.5. The rotor blade according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the installation angles of the chord profiles along the entire length of the rotor blade are positive. 6. Роторная лопасть по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что угол установки в области, имеющей относительный радиус в диапазоне от 30% до 40% относительно внешнего радиуса, составляет 4°, в области, имеющей относительный радиус в диапазоне от 45% до 60% относительно внешнего радиуса, составляет 5°, и в области, имеющей относительный радиус в диапазоне от 85% до 95% относительно внешнего радиуса, составляет примерно 1°.6. The rotor blade according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the installation angle in the region having a relative radius in the range from 30% to 40% with respect to the outer radius is 4 °, in the region having a relative radius in the range from 45% to 60% with respect to the outer radius is 5 °, and in a region having a relative radius in the range of 85% to 95% with respect to the outer radius, is about 1 °. 7. Роторная лопасть по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что внутренняя область лопасти проходит примерно до радиуса 35% относительно внешнего радиуса.7. The rotor blade according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the inner region of the blade extends to about a radius of 35% relative to the outer radius. 8. Роторная лопасть по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что отношение угла установки при положении относительного радиуса примерно 60% к углу установки при положении относительного радиуса 40% составляет более 1,2, предпочтительно более 1,5, в частности более 2.8. The rotor blade according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the ratio of the installation angle at a relative radius position of about 60% to the installation angle at a relative radius position of 40% is more than 1.2, preferably more than 1.5, in particular more than 2. 9. Роторная лопасть по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что область концевой части лопасти охватывает область, имеющую относительный радиус более 60% относительно внешнего радиуса.9. The rotor blade according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the region of the end part of the blade covers an area having a relative radius of more than 60% relative to the outer radius. 10. Ротор ветроэнергетической установки с осью вращения ротора и внешним радиусом, причем ротор содержит по меньшей мере одну роторную лопасть по любому из предыдущих пунктов.10. The rotor of a wind turbine with an axis of rotation of the rotor and an outer radius, the rotor containing at least one rotor blade according to any one of the preceding paragraphs. 11. Ветроэнергетическая установка для выработки электрического тока, имеющая аэродинамический ротор, причем ротор имеет по меньшей мере одну роторную лопасть, которая имеет:11. A wind power installation for generating electric current, having an aerodynamic rotor, the rotor having at least one rotor blade, which has: - комель лопасти для крепления на ступице ротора,- comel blades for mounting on the hub of the rotor, - концевую часть лопасти, обращенную от комля лопасти,- the end part of the blade, facing away from the butt of the blade, - продольную ось лопасти, проходящую от комля лопасти к концевой части лопасти,- the longitudinal axis of the blade passing from the butt of the blade to the end of the blade, - переднюю кромку лопасти, направленную вперед относительно направления движения роторной лопасти,- the leading edge of the blade directed forward relative to the direction of movement of the rotor blade, - заднюю кромку лопасти, направленную назад относительно направления движения роторной лопасти, иa trailing edge of the blade directed backward relative to the direction of movement of the rotor blade, and - сечения профиля, изменяющиеся вдоль продольной оси лопасти, причем- section of the profile, changing along the longitudinal axis of the blade, and - каждое сечение профиля имеет хорду профиля, проходящую от передней кромки лопасти до задней кромки лопасти, и каждая хорда профиля имеет угол установки как угол по отношению к плоскости ротора, причем угол установки от комля лопасти к концевой части лопасти- each profile section has a profile chord extending from the leading edge of the blade to the trailing edge of the blade, and each profile chord has an installation angle as an angle with respect to the plane of the rotor, and the installation angle is from the butt of the blade to the end of the blade - сначала уменьшается во внутренней области лопасти, обращенной к комлю лопасти,- first decreases in the inner region of the blade facing the butt of the blade, - снова возрастает в средней области лопасти и- again increases in the middle region of the blade and - снова уменьшается в области концевой части лопасти, обращенной к концевой части лопасти,- again decreases in the region of the end of the blade facing the end of the blade, отличающаяся тем, что угол установки возрастает в средней области лопасти, имеющей относительный радиус в диапазоне от 35% до 60% относительно внешнего радиуса.characterized in that the installation angle increases in the middle region of the blade, having a relative radius in the range from 35% to 60% relative to the outer radius. 12. Ветроэнергетическая установка по п. 11 по меньшей мере с одной роторной лопастью по любому из пп. 1-9 и/или с ротором по п. 10.12. A wind power plant according to claim 11 with at least one rotor blade according to any one of paragraphs. 1-9 and / or with a rotor according to claim 10.
RU2018145050A 2016-06-07 2017-06-07 Rotor blade of wind-driven power plant RU2716944C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016110510.4 2016-06-07
DE102016110510.4A DE102016110510A1 (en) 2016-06-07 2016-06-07 Rotor blade of a wind turbine
PCT/EP2017/063760 WO2017211855A1 (en) 2016-06-07 2017-06-07 Rotor blade for a wind turbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2716944C1 true RU2716944C1 (en) 2020-03-17

Family

ID=59215714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018145050A RU2716944C1 (en) 2016-06-07 2017-06-07 Rotor blade of wind-driven power plant

Country Status (11)

Country Link
US (1) US11454206B2 (en)
EP (1) EP3464884B1 (en)
JP (1) JP6665322B2 (en)
KR (1) KR20190017013A (en)
CN (1) CN109312710B (en)
BR (1) BR112018074642A2 (en)
CA (1) CA3024664C (en)
DE (1) DE102016110510A1 (en)
DK (1) DK3464884T3 (en)
RU (1) RU2716944C1 (en)
WO (1) WO2017211855A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2015062C1 (en) * 1991-09-30 1994-06-30 Владимир Ильич Петинов Propeller blade
JPH06264701A (en) * 1992-10-22 1994-09-20 Yusaku Fujii Fluid machine
RU2314230C1 (en) * 2006-06-14 2008-01-10 Открытое акционерное общество "Камов" Helicopter main rotor blade
DE102009060650A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-30 Keller, Walter, 66994 Aeroacoustic rotor blade for a wind turbine and wind turbine equipped therewith
DE102012206109B3 (en) * 2012-04-13 2013-09-12 Wobben Properties Gmbh Rotor blade of a wind turbine

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8203016A (en) * 1982-07-28 1984-02-16 Wiebe Draijer METHOD FOR MANUFACTURING BLADES FOR AXIAL FANS AND WIND TURBINES
IL105107A (en) * 1992-03-18 1996-06-18 Advanced Wind Turbines Inc Wind turbines
CN101641518A (en) * 2006-12-13 2010-02-03 澳大利亚产气有限公司 Wind turbine and wind turbine blade
US8419371B2 (en) 2008-05-30 2013-04-16 General Electric Company Wind turbine blades with twisted and tapered tips
US8061996B2 (en) * 2008-05-30 2011-11-22 General Electric Company Wind turbine blade planforms with twisted and tapered tips
DE102008052858B9 (en) 2008-10-23 2014-06-12 Senvion Se Profile of a rotor blade and rotor blade of a wind turbine
CN201424996Y (en) * 2009-06-09 2010-03-17 上海万德风力发电股份有限公司 Wind-driven power generator blade
US20120207610A1 (en) 2009-11-03 2012-08-16 Sepstar, Inc. Wind turbine blade
CN101749193B (en) * 2009-12-09 2012-09-26 韩建景 High-efficient wind powered generator with start-up wind speed being set and blades thereof
DK3835571T3 (en) * 2010-07-16 2023-12-04 Lm Wind Power As Wind turbine blade with narrow shoulder and relatively thick airfoil profiles
JP4749504B1 (en) 2010-10-14 2011-08-17 株式会社ビルメン鹿児島 Wind turbine of wind power generator and wind power generator
CN102022259B (en) * 2010-12-04 2012-09-05 河南科技大学 Lift-to-drag blending wing plate type vertical axis wind wheel
KR20130038965A (en) * 2011-10-11 2013-04-19 류주환 Rotor high speed rotation prevention device for wind power generator
NL2007875C2 (en) * 2011-11-25 2013-05-28 Suzlon Blade Technology B V Blade for a wind turbine having a guide vane.
DK2834517T3 (en) * 2012-03-13 2020-06-29 Wobben Properties Gmbh Twisted vine
DK201270670A (en) * 2012-10-31 2014-05-01 Envision Energy Denmark Aps Wind turbine with an offset suction side
EP2757252B1 (en) 2013-01-17 2018-01-03 GE Renewable Technologies Method of operating a wind turbine
ES2746119T3 (en) * 2013-08-23 2020-03-04 Eno Energy Systems Gmbh Rotor blade profile for a wind turbine
CN204126820U (en) * 2014-08-28 2015-01-28 吉林大学 A kind of small-sized wind power generator blade
DE102014115524A1 (en) * 2014-10-24 2016-04-28 Nordex Energy Gmbh Wind turbine rotor blade with a winglet

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2015062C1 (en) * 1991-09-30 1994-06-30 Владимир Ильич Петинов Propeller blade
JPH06264701A (en) * 1992-10-22 1994-09-20 Yusaku Fujii Fluid machine
RU2314230C1 (en) * 2006-06-14 2008-01-10 Открытое акционерное общество "Камов" Helicopter main rotor blade
DE102009060650A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-30 Keller, Walter, 66994 Aeroacoustic rotor blade for a wind turbine and wind turbine equipped therewith
DE102012206109B3 (en) * 2012-04-13 2013-09-12 Wobben Properties Gmbh Rotor blade of a wind turbine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017211855A1 (en) 2017-12-14
CA3024664A1 (en) 2017-12-14
EP3464884B1 (en) 2020-12-23
DK3464884T3 (en) 2021-01-25
BR112018074642A2 (en) 2019-03-06
CA3024664C (en) 2021-06-15
CN109312710B (en) 2020-12-22
CN109312710A (en) 2019-02-05
KR20190017013A (en) 2019-02-19
EP3464884A1 (en) 2019-04-10
US11454206B2 (en) 2022-09-27
JP6665322B2 (en) 2020-03-13
US20190128240A1 (en) 2019-05-02
JP2019517639A (en) 2019-06-24
DE102016110510A1 (en) 2017-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5297558B1 (en) Wind turbine blade, wind turbine generator equipped with the wind turbine blade, and wind turbine blade design method
US8777580B2 (en) Secondary airfoil mounted on stall fence on wind turbine blade
RU2638093C2 (en) Wind power plant rotor blade and wind power plant
US9523279B2 (en) Rotor blade fence for a wind turbine
EP1915514B2 (en) Wind turbine blade
US20140248148A1 (en) Wind turbine noise control methods
US20080206055A1 (en) Wind Turbine Blade
EP2764238B1 (en) Wind turbine having flow-aligned blades
AU2008360253A1 (en) Wind turbine blade and wind power generator using the same
US8678745B2 (en) Rotor blade design for a wells turbine
EP3453872B1 (en) Methods for mitigating noise during high wind speed conditions of wind turbines
DK2984334T3 (en) Rotor blades for a wind turbine and wind turbine
US20100213721A1 (en) Wind turbine blade and wind power generator using the same
WO2015024895A1 (en) Wind turbine blade
EP4172493A1 (en) A wind turbine
RU2716944C1 (en) Rotor blade of wind-driven power plant
US20220268253A1 (en) Rotor for a wind turbine, wind turbine and associated method
JP7522771B2 (en) Wind power plant design and operation method, wind power plant, and wind farm
KR101559014B1 (en) a blade for wind generator, a generator including it and a method for improving aerodynamics characteristics and a control method thereof